题目内容

某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究，请完成以下活动，并回答相关问题．
【查阅资料】天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3_等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢（主要成分为碳酸盐和碱）．有关物质的溶解性见下表：
部分钙、镁化合物溶解性表（20℃）
阴离子
阳离子		 OH_ CO32- HCO3_
Ca2+ 微溶 不溶 可溶
Mg2+ 不溶 微溶 可溶
【提出猜想】水垢的主要成分中一定含有
 
 （填化学式，下同）和
 
，可能含有Ca（OH）2和MgCO3．
【设计方案】实验1：确定水垢中是否含Ca（OH）2
实验步骤 实验现象 有关化学反应方程式
    在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，在滤液中加入Na2CO3溶液． 有白色沉淀产生
 
实验2：确定水垢中是否含MgCO3将2.50g水垢样品放入锥形瓶中，加入足量的稀盐酸，吸收生成的二氧化碳气体1.25g，请回答：
（1）写出碳酸钙与盐酸反应的化学方程式
 
；
（2）列式计算，如果水垢中没有碳酸镁，则碳酸钙的质量为多少？
 
．
考点：实验探究物质的组成成分以及含量,碱的化学性质,酸碱盐的溶解性,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算
专题：科学探究
分析：【提出猜想】首先运用题中溶解性表分析得出提出猜想中的两个空；
【设计方案】
然后运用碳酸盐的化学性质解答实验1和实验2，最后用碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳这一化学反应解答（1）（2）题，根据碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠考虑；
解答：解：
【提出猜想】由题中溶解性表知碳酸钙和氢氧化镁不溶于水，其余的氢氧化钙、碳酸镁微溶，碳酸氢钙和碳酸氢镁都溶于水，故水垢的主要成分包括：CaCO3；Mg（OH）2
【设计方案】
实验1：确定水垢中是否含有氢氧化钙，选用碳酸钠．故选Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
实验2：
（1）加入足量的稀盐酸，碳酸钙和盐酸反应，故答案：（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）设碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100                  44
x                   1.25g
100
44
=
x
1.25g

x=2.84g
答：水垢中如不含碳酸镁，则碳酸钙的质量为2.84g．
答案：
【提出猜想】CaCO3 Mg（OH）2
【设计方案】
实验1：Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
实验2：
（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）则碳酸钙的质量为2.84g
点评：即考查了实验也考查了根据化学方程式的计算，培养了学生实验分析能力和根据化学方程式计算能力及运用极值法解题的思想．本题考查了常见物质成分的推断，完成此题，可以依据物质的性质结合题干提供的信息进行．
练习册系列答案
相关题目
在粗盐提纯实验中，不会造成提纯后的氯化钠产率偏低的原因是（　　）
A、粗盐溶解时烧杯里有少量氯化钠未溶解
B、过滤后，若滤液浑浊，再过滤一次
C、加热蒸发至水分全部蒸干时才停止加热
D、没有将提纯后的食盐全部从蒸发皿中转移到称量纸上称量
下列实验现象的描述正确的是（　　）
A、硫燃烧，生成二氧化硫
B、铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热
C、木炭在氧气中燃烧，发出蓝色火焰，产生白烟
D、磷在氧气中燃烧，产生大量的白色烟雾
某同学在实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰作用来制取氧气（如图），此实验他必须用到的装置是
 
（填序号），二氧化锰的作用是
 
，若他用了带火星的木条来验满，则该同学选用的收集装置是
 
（填序号）
小明从家中较长时间不用的铁锅底部取来一片即将脱落下来的固体，观察到固体呈黑色，略带红色．为了探究它的成分，他把固体放入到足量的稀盐酸中，观察到如下现象：
（1）首先，红色逐渐消失，溶液逐渐变为黄棕色．由此，他推测该固体中含有
 
（填化学式，下同），支持这一推测的化学方程式为
 
；
（2）同时，他观察到固体表面不断冒出气泡，该气体的密度较小．因此，他推测该固体中含有
 
，支持这一推测的化学方程式为
 
；
（3）当反应完全后，他发现仍有少许黑色固体剩余．他认为黑色固体最有可能是
 
，原因是
 
．
实验室中，我们通常使用下面三种方法来制取氧气；
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑        2KClO3
MnO2
.
△
2KCl+3O2↑       2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
下图是气体制备时的常用装置：

根据你对上述内容的理解，回答下列问题：
①装置C的名称是
 
；
②一般采用双氧水制取氧气的理由是
 
；
③采用高锰酸钾制氧气选用的发生装置是
 
；
④采用氯酸钾制得的氧气有刺激性气味，是因为氯酸钾分解时会产生少量的氯气．可利用
 
（填序号）装置，并向其中加入
 
溶液除去；
⑤三种制氧方法中都出现二氧化锰，他们的作用有何不同？
 
．
能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关．
（1）目前，人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、石油和
 
．
（2）为减少污染、提高煤的利用率，可将其转化为可燃性气体，此过程可认为是碳与水的反应，其微观示意图如图1所示：写出该反应的化学方程式
 
．该反应的基本反应类型为
 
．根据图示，写出有关化学变化的一条信息
 
．根据图示，写出有关物质组成的一条信息
 
．根据图示，写出有关分子构成的一条信息
 
．
（3）为减少CO2的排放，人们积极寻找不含碳元素的燃料．经研究发现NH3燃烧的产物没有污染，且释放大量能量，有一定应用前景．将NH3燃烧反应的化学方程式补充完整：4NH3+3O2
 点燃 
.
 
6H2O+2
 
．
（4）有人提出工业生产回收利用空气中CO2的构想：把空气吹入饱和碳酸钠溶液中，溶液可吸收CO2生成碳酸氢钠；加热碳酸氢钠固体又分解放出CO2，同时生成碳酸钠和水；在合成塔内CO2与氢气反应生成甲醇（CH3OH）和水．简要的生产流程如图2所示：
【资料卡片】碳酸氢钠分解温度是270℃，碳酸钠在856℃熔化，但还未达到分解温度．
请回答下列问题：
①大气中CO2浓度不断增大造成的后果是
 
．（填序号）
A．温室效应B．南极出现臭氧空洞C．酸雨
②分解池中发生反应的化学方程式
 
．③合成塔中发生反应的化学方程式
 
．④该流程中能循环利用的物质是
 
．（写一种即可）
化学用语是化学学习中表达和交流不可缺少的重要组成．完成下列化学用语填空：
（1）1个氢原子
 
；         （2）2个氮分子
 
；
（3）3个亚铁离子
 
；         （4）五氧化二磷中磷元素的化合价为+5
 
．
学习的目的是在于应用．请根据你所掌握的化学知识，回答下列问题．
（1）要区分硬水与软水，可以使用的物质是
 
；
（2）造成酸雨的物质有
 
（填化学式）；
（3）小强同学炒菜时油锅中的油不慎着火，他迅速用锅盖将火盖灭，其灭火原理是
 
．

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